全球最新工业级3D打印设备盘点

　　 在全球3D打印产业，革命性的材料打造革命性的3D打印产品，革命性的技术造就革命性的3D打印设备。在当下这个行业竞争日趋激烈的时期，设备产品的特色已成为当今工业级3D打印领域的决定性要素之一，成为企业全面打开行业市场的关键因素。下面，就让我们一起来看看近期出现的几个革命性的设备产品。

　　IT巨头惠普正式发布3D打印设备

　　2016年5月17日，IT巨人惠普公司终于正式推出了备受市场期待的3D打印解决方案，而且一次推出了两款产品，分别是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中3200主要是为快速原型而设计的，而4200则主要用于快速制造。而且这两款产品都包括了一系列的配套工具，比如软件、处理站和冷却系统等。这两款产品都在体素（voxel）的基础上实现了精度、细节和热力学方面的控制，3D打印速度提升了十倍，而每个打印对象的成本降至最低，材料的可重用性也大幅提升。其中4200被设置为具备更高的制造能力水平，可以满足从原型到短期制造等各方面的需求，甚至可以满足同日交付的业务需要。相应地其3D打印速度也提升了25%，冷却速度提升了5倍，每个对象的打印成本更低，可以在正在进行的打印作业中添加额外的部件，以满足紧急需要。这两个系统的热力学控制功能可以实时控制打印床上的900个点，从而可以使每一层粉末的质量保持一致 ，甚至可以根据需要进行逐层的纠正。这两款机器都有3个打印头，每个打印头上都有1万个喷嘴，分辨率可达1200 dpi。目前的尺寸精度为0.2毫米，正在改进中。

　　据了解，3200的起价为13万美元，如果顾客需要加上后处理系统和其它工具的话为15.5万美元；而4200的市场零售价则要超过20万美元，根据配置而有所不同。这个价格与市场上的同类产品相比相当具有竞争力。目前这两款产品都已经开始预售。另外，在材料方面，惠普采用了开放平台的策略，鼓励一批合作伙伴开发与惠普的系统兼容的粉末材料，这个不断增长的合作伙伴名单包括赢创（Evonik）、巴斯夫（BASF）、阿科玛（Arkema）和Lehmann&Voss&Co等，全是化工巨头或者相关领域的领先企业。除此之外，惠普公司的合作伙伴生态系统中涉及的公司还包括Shapeways、Materialise、捷普（Jabil）、西门子和Proto Labs等。

　　最为值得注意的是，惠普公司还采用了类似智能手机上的应用程序商店的模式，将材料的定价开放给相关开发商，但是所有的第三方材料都要经过惠普供应链（HP从中收取费用），以确保材料使用安全、以及与硬件兼容。据悉，3200和4200目前使用的都是热塑性塑料，不过该公司正在致力于扩大其材料的范围。尽管金属材料也在其研究计划之中，但是惠普公司目前的研发重点还是塑料/聚合物，甚至正在开发一种改进的工艺以处理陶瓷材料。除此之外，该公司一代的3200和4200只能打印一种颜色。但是惠普公司在发布会现场展示了其多色的概念验证性质的3D打印件，这些打印件还具有弹性和其它独特的特点。除此之外，惠普的这两款产品还有一个比较独特的处理站部件，在这里打印对象将进行清理，并回收上次打印作业之后的材料。很多后续的打印作业都将利用这种回收的材料，从而可以减少材料浪费和削减成本。事实上，系统使用的材料中有80%是上次打印之后回收的材料。

　　另外，惠普公司宣称，使用他们的系统完全可以实现当天迭代和第二天交货。在11个小时内——在这段时间里FDM系统能够制造50个部件，SLS系统可以制造250个——每台基于MJF的机器可以打印2500个部件。除此之外，操作人员所需要接受的培训内容也最少；一个操作人员能够轻轻松松同时管理几台设备。除此之外，惠普公司的这两款3D打印系统的最大打印尺寸为406×305×406毫米，可以满足当前大部分3D打印对象尺寸的要求。而且在软件方面，该公司宣称每台3D打印机上都安装了HP SmartStream 3D软件套件，其中的SmartStream 3D Build Manager和SmartStream Command Center都有一个in-box解决方案，可以集成第三方插件。Build Manager主要用来管理3D打印机，而Command Center则可以连接到手机，并支持其他技术的附加功能。并且，这两款3D打印机还支持.3mf和.stl格式的文件。在硬件方面，这两款3D打印机使用了大约100个惠普公司的专利技术。

　　EnvisionTEC推出世界首款工业级复合材料3D打印机

　　5月16日，知名工业级3D打印解决方案提供商EnvisionTEC宣布推出SLCOM 1工业级复合材料3D打印机。EnvisionTEC是一家老牌的3D打印机生产商，2002年的时候该公司推出了市场上第一款商业化的DLP 3D打印机。经过多年的不断创新，如今该公司又通过SLCOM 1的推出为市场带来了另一个第一：第一款工业级复合材料3D打印机，该机器首次使用了一种被称为选择性分层复合对象制造（SLCOM，Selective Lamination Composite Object Manufacturing）的专利技术。

　　据了解，SLCOM技术使得制造商可以通过一卷材料逐层层积热塑性复合纤维板材来构建复合材料 部件。作为第一款采用此项技术的3D打印机，SLCOM 1的最大3D打印尺寸达到惊人的24×30×24英寸。SLCOM 1可以根据客户的性能要求处理范围广泛的定制化热塑性增强单向或多向纤维。据悉，SLCOM 1可以处理的复合材料基体材料包括：玻璃纤维织物、碳纤维织物或其他种类的增强型芳纶纤维织物，比如尼龙6、尼龙11、尼龙12、聚醚醚酮（Peek）、聚醚酮酮（Pekk）、聚碳酸酯（PC）等等。它可以用于航空航天、汽车、消费类产品、体育用品和医疗等领域内相关高质量3D打印部件的制造。这些复合材料可以针对不同的韧性、耐环境性能、减震、低易燃性、高耐磨性和高强度重量比等属性进行定制。

　　质量堪比注塑成型件的光固化3D打印机

　　相对于注塑成型而言，3D打印技术的优点是显而易见的。特别是对于具有复杂几何形状的小批量产品来说，3D打印是迄今为止最简单和最具成本效益的解决方案。注塑成型制品唯一能够与之媲美的只有其表面质量和结构性能。但是如今，注塑成型技术的这点优势也可能跟很快不保。

　　日前，来自奥地利维也纳技术大学（TU Wien）的一群研究人员开发出了一种新型的3D打印机，可以直接打印原本用于注塑成型设备的高粘度聚合物，并将DLP 3D打印机的光处理与具有激光精度的SLA技术结合起来以优化打印对象的表面质量。据了解，这一新型的3D打印解决方案是由该校Jürgen Stampfl教授带领的团队开发出来的。Stampfl教授专门从事新材料和相应的3D打印机开发。该团队一直在寻找将高质量塑料材料更有效地用于3D打印技术，以改善3D打印零部件表面质量和机械性能的方法。他们认为，这是正在进行的3D制造革命的关键。这项研究还得到了欧盟Horizon 2020计划的资助（项目编号633192 （ToMax））。

　　尤其是他们一直专注于那些具有高黏度、耐冲击性和具有出色表质量的聚合物的研究，这正是当前的3D打印技术所缺乏的。通过一种基于DLP（数字光处理）的新型3D打印技术，他们现在终于可以利用这些材料了。据悉，这支奥地利科学家团队打造出了一台依赖DLP光源的3D打印机。与普通的依赖单一光波完成整个3D对象的硬化不同，他们的这台设备将DLP光源与一种精密激光（通常用在SLA 3D打印机上）结合起来，大大增加了打印分辨率。而更重要的是，这种新的3D打印解决方案可以支持种类繁多的材料。基于DLP或SLA技术的3D打印机通常会依赖于非弹性的热固性塑料，比如（甲基）丙烯酸酯与环氧化合物等，而奥地利的科学家们改进了他们树脂系统，使其可以容纳更为广泛的聚合物，包括那些具有高粘度和良好的抗冲击强度的材料。这也是3D打印系统第一次可以使用这些曾被注塑成型所垄断的聚合物。除此之外该设计还可支持众多陶瓷材料、比如氧化铝、氧化锆、生物玻璃和磷酸三钙等。

　　这就为种类繁多的创新铺平了道路。研究人员认为该3D打印机打印出来的组件热力性能将会优于注塑件。此外，他们还能以不到20微米的高分辨率进行3D打印，得到壁厚仅为0.1毫米的3D对象。另外，他们开发的这款新型3D打印机（原型）的最大构建尺寸为144×90×160毫米。它可以用来制造时具有高断裂伸长率的高强度组件，同样也可以生成类似橡胶材质的部件（比如减震器等）。与传统的SLA材料相比，它的冲击强度达到40kJ/m2，断裂伸长率为40%，耐热性能也大大地提高了。